Устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи

Устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

е " " ®"

A.Ñ. Востриков и Э,ф, Курганов -" Н Ям% ьиьдцщщ (72) Авторы изобретення

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявятель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

РЕЖИМОМ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии.

Известны устройства для управления электрическим режимом дуговой электро-. печи, содержащее датчики тока и напряжения, соединенные с входом вычи S тающего блока, и электрогидравлический преобразователь Г1) и (2).

Недостатками данного устройства являются сильная зависимость регулиру-о емой величины от действующих на систему сигнальных и параметрических-возмущений, темп изменения которых соизмерим со временем переходного процесса в системе, существенное различие пере- ходных характеристик в различных режимах плавки, влияние упругих колебаний электрододержателя на динамику системы. Все это приводит к увеличению числа коротких замыканий и обрывов ду-ро ги, росту дисперсии тока, а следовательно, к снижению качественных и энергетических показателей процесса выплавки стали.

Цель изобретения - повышение качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком дифференцирования, вход которого подключен к выходу вычитающего блока, его первый выход соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока формирования опорного значения высшей производной, соединенного входом по меньшей мере. с вторым выходом блока дифференцирования, а выход блока сравнения подключен к входу электрогидравлического преобразователя, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство управления содержит датчики 1 и 2 тока и напряжения фазы, соединенные с входами вычитающего блока 3, блок 4 дифференцирования, блок 5 формирования опорного значения высшей производной, блок 6 сравнения, усили94416 тель 7, электрогидравлический преобрв" зователь.8.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы bV и. cI, пропорциональwe напряжению фазы и току фазы печи, с выхода датчиков 1 и 2 поступают на. вхо. ды вычитающего блока 3, с выхода ко-. торого регулируемая величина Ь = ЬЧ

- с Х подается на вход блока диффервн- 0 цирования 4. Сигналы, пропорциональные производным, д, д,..., Р ") сформированные в блоке 4 дифференцирова« ния, поступают на вход блока 5 формирования опорного значения высшей про" и изводной, а сигнал, пройорциональйый высшей производной "регулируемой вели чины д ", с выхода блока 4 дифференцирования подается на первый вход блока 6 сравнения, на второй вход ко- zo торого поступает сигнал с выхода бло" ,ка 5 Формирования опорного значения высшей производной.

В блоке формирования опорного эна" чения высшей производной путем сумми- рования входных сигналов с соответствующими коэффициентами вырабатывается желаемый закон изменения величины д в оилу дифференциального уравнения

30 и предлагаемое устройство обеспечивает соответствие между желаемым и ,действительным законами изменения вы45 ходной величины. где F - желаемый закон изменения регулируемой величины, разрешенный относительно старшей производной; д - желаемое значение старшей производной; с1 - постоянные коэффициенты вы1

40 бираемые из динамических требований к переходному процессу.

С выхода блока 6 сравнения сигнал, пропорциональный разности желаемого значения высшей производной Ф 1и действительного ее значения h<"1, через усилитель 7 с большим коэффициентом в виде управляющего напряжения ц поступает на вход электрогидравлического преобразователя 8, который пере- 0 мещает электрод ДСП в сторону, соответствующую уменьшению величины д

- Р, вплоть до значения д = О.

Электрогидравлический преобразователь 8 датчик 1 тока и вычитающий блок 3 (называемые далее объектом уп" равления и являющиеся неотъемлемой частью любой системы управления режи9 4 мама ДСП) в общем случае описываются дифференциальным уравнением а(М(tqaq д„ .„, ь ))+b(+)U, Я) где У " функция, описывающая динамические свойства объекта управления с учетом их изменения во времени; Ь(М - переменный коэффициент;

О " управление; п - порядок- дифференциального уравнения.

Закон управления в предлагаемом устройстве имеет вид

0-1

u=x fr--a<")1=К С а; Ф -д(" 1() -0 где K " коэффициент усиления усилителя 7.

Следует отметить, что порядок желаемого дифференциального уравнения (1) выбирается равным порядку дифференциального уравнения (? ) объекта управления.

Подставляя (3) в (2) получим

i(<„,, -

„1(цк, ЪЫK F(„, !),,4i

,} .ф() К 1 4 "

Из уравнения (4) следует, что при достаточно большом коэФфициенте усиления К m и при ограниченности функции

Таким образом, устройство управления позволяет существенно повысить точность поддержания регулируемой величины ь = 0 и обеспечивает желаемое качество переходных процессов, вид которых, как зто видно из (5), не зависит от изменяющихся динамических свойств объекта управления, что в целом обеспечивает улучшение качественных и энергетических показателей процесса выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах.

5 944169 6

Формула и зобрет ения входу которого подключен выход блока формирования опорного значения высшей

Устройство для управления элект- производной, соединенного по мень" рическим режимом дуговой электропечи, шей мере со вторым выходом блока дифсодержащее датчики тока и напряжения,. ференцирования, а выход блока сравнесоединенные со входом вычитаащего . ния подключен ко входу электрогидравблока, и электрогидравлический пре- лического преобразователя. образователь, о т л и ч а ю щ е е с я Источники информации, тем, что, с целью повышения качест- принятые во внимание при экспертизе ва регулирования, оно снабжено блоком 1о 1. Свенчанский А.Д. и др. Автома.дифференцирования, вход которого под- тизация электротермических установок, ключен к выходу вычитающего блока, М., "Энергия", 1968, с. 248"249. его первый выход соединен с первым 2. Авторское свидетельство СССР входом, блока сравнения, ко второму в 599378, кл. Н 05 В 7/148, 1975 °

Корректор А. ЯзЯтко

Подписное

Составитель Г, Тараканова

Редактор Н. Воловик Техреду Ж. Кастелевич

Заказ 5160/78 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303) Москва W-3 Раушская наб, g. 4/$ филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4